索菲亞家居智能工廠與物流系統(tǒng)建設(shè)

本刊記者 王 玉/文

索菲亞家居智能工廠與物流系統(tǒng)建設(shè)

本刊記者 王 玉/文

家具制造業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型是必然趨勢，索菲亞家居股份有限公司作為行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)，經(jīng)過了信息化管理、自動化與信息化齊頭并進兩大發(fā)展階段，于近兩年繼續(xù)大力推進信息化智能化建設(shè)，加速向智能制造轉(zhuǎn)型。索菲亞家居的智能工廠與物流系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為了行業(yè)標桿。

索菲亞家居股份有限公司（簡稱“索菲亞家居”）成立于2003年，主要經(jīng)營定制衣柜及其配套定制家具的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。2011年索菲亞家居成為國內(nèi)定制家具行業(yè)首家上市公司，憑借資本市場籌集所得資金，陸續(xù)建立覆蓋全國銷售網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)支撐體系，成為我國定制家具行業(yè)巨頭。值得一提的是，索菲亞家居是迄今唯一一家在全國東南西北中都有產(chǎn)能儲備的定制家具企業(yè)。

繼2 0 1 4年索菲亞家居與法國Schmidt Groupe達成合作協(xié)議，以“SCHMIDT.司米”櫥柜品牌進軍定制櫥柜領(lǐng)域后，索菲亞家居進入“大家居”發(fā)展快車道，不斷開發(fā)定制家具和家居用品，2017年5月全面進入定制門窗領(lǐng)域，進一步拓寬“大家居”新版圖。

在10月25日《物流技術(shù)與應(yīng)用》雜志主辦的2017中國家居行業(yè)供應(yīng)鏈與智慧物流研討會上，索菲亞家居旗下全資子公司廣州寧基智能系統(tǒng)有限公司（以下簡稱“寧基智能”）總經(jīng)理莊宏金先生分享了索菲亞家居智能制造與智慧物流的發(fā)展情況，隨后與會者參觀了位于廣州增城的司米櫥柜全球第五大制造工廠，對其物流系統(tǒng)建設(shè)作了深入了解。

一、索菲亞家居的智能制造探索

總體來看，索菲亞家居信息化發(fā)展歷程分為三個階段：一是信息化管理；二是，自動化與信息化齊頭并進；三是，信息化智能化階段。

2005～2010年，索菲亞家居進入信息化管理階段。2005年，CAD制圖軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)手工畫圖，2008-2009年，應(yīng)用條碼系統(tǒng)，實現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)追蹤；2010年應(yīng)用生產(chǎn)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)計料。

2012～2015年，索菲亞家居進入信息化與自動化齊頭并進階段。2012年，系統(tǒng)ERP改造，同時，柔性生產(chǎn)線開始投入使用；2013年，實現(xiàn)包裝自動化，同時，信息化系統(tǒng)全面覆蓋，柔性生產(chǎn)線全面推廣。

索菲亞家居股份有限公司外景

2015年至今，索菲亞家居處于信息化智能化探索發(fā)展階段。2015年，索菲亞家居進行了多個突破，實施“X計劃”，E—HR、MES制造執(zhí)行系統(tǒng)、WMS智能倉庫管理系統(tǒng)及供應(yīng)商管理系統(tǒng)上線，同時實現(xiàn)了倉儲智能自動化、分揀智能自動化；2016～2017年，索菲亞家居逐步規(guī)劃建設(shè) “智能工廠”。

莊宏金在采訪中表示，在生產(chǎn)過程，只有少部分的時間用在加工制造，絕大部分時間還是用于儲存、搬運、裝卸。在智能制造過程中要想把原材料的損耗降低，物流成本降低，智慧物流體系建設(shè)格外重要。2015年索菲亞家居開始進一步推動數(shù)字化轉(zhuǎn)型，寧基智能于2016年初成立，致力于提供家居行業(yè)自動化生產(chǎn)設(shè)備及先進的制造自動化、信息化技術(shù)和優(yōu)質(zhì)服務(wù)一體化智能制造解決方案，業(yè)務(wù)涵蓋智能車間規(guī)劃及建設(shè)、生產(chǎn)車間物流優(yōu)化及改造、立體倉庫規(guī)劃及建設(shè)、生產(chǎn)線智能改造及實施、專業(yè)設(shè)備研發(fā)及改造、制造咨詢及規(guī)劃、信息系統(tǒng)規(guī)劃及建設(shè)等領(lǐng)域。目前，寧基智能在索菲亞家居智能制造探索上已經(jīng)取得了令人矚目的成績，包括自動化立體倉庫、智能分揀系統(tǒng)、拼單系統(tǒng)、趟門底輪自動裝配機、智能五金分揀系統(tǒng)、古典做舊門板自動修色系統(tǒng)、線條自動切割機、數(shù)控門鉸孔機、全工序數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及智能板材分揀系統(tǒng)等多項研發(fā)成果在索菲亞家居不同的工廠得到應(yīng)用，使生產(chǎn)成本明顯降低，生產(chǎn)效率、管理效率都得到了有效提升。

下面我們以位于廣州增城的司米櫥柜工廠為例，介紹智能制造下的智慧物流系統(tǒng)建設(shè)。

二、廣州增城司米櫥柜工廠概況

2013年，索菲亞家居提出“全屋定制”口號，致力布局“大家居”版圖。2014年，索菲亞家居將法國司米櫥柜引進中國，司米廚柜有限公司正式成立。同年，司米櫥柜投資4億元在廣州增城建立起全球第五大工業(yè)園區(qū)，開啟了中國家具行業(yè)的工業(yè)4.0時代。截止2017年6月30日，司米廚柜在中國已經(jīng)擁有經(jīng)銷商440家，經(jīng)銷商專賣店約660家。

索菲亞旗下廣州寧基智能系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理莊宏金

表1：廣州增城司米櫥柜工廠的智能物流系統(tǒng)組成

法國領(lǐng)軍櫥柜品牌SCHMIDT司米櫥柜起源于1934年,風(fēng)靡歐洲83載，為全球26個國家提供定制服務(wù)，在歐洲擁有4大工業(yè)園。位于廣州增城的司米櫥柜工廠占地面積超過15萬平方米，生產(chǎn)基地的建筑面積達68000平方米，廠房建筑面積10萬平方米，生產(chǎn)布局、生產(chǎn)模式、軟硬件全面同步法國總廠，建設(shè)了全自動化、信息化的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。法國廠長和資深工程師常駐中國工廠，全程監(jiān)控生產(chǎn)運營，通過科學(xué)化的精細管理提高生產(chǎn)效率，使該工廠成為目前亞洲乃至全球生產(chǎn)效率最高、生產(chǎn)設(shè)備最先進的櫥柜生產(chǎn)基地之一。

司米櫥柜工廠無論從廠房建筑設(shè)計，還是設(shè)備生產(chǎn)線的引進，都參考了法國工廠的建筑模式與先進的生產(chǎn)流程，廠房內(nèi)的所有大型設(shè)備都是來自于歐洲的設(shè)備。該工廠的整體優(yōu)勢不單單是體現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)備上，完善的工業(yè)智能物流系統(tǒng)更是讓整個工廠運作如虎添翼。

司米櫥柜工廠的智能物流系統(tǒng)涵蓋了信息系統(tǒng)、倉儲物流技術(shù)裝備、生產(chǎn)技術(shù)裝備、自動化設(shè)備，發(fā)運效率達到500訂單/天，260托盤/小時。（參見表：司米櫥柜工廠的智能物流系統(tǒng)組成）索菲亞家居集成了OMS系統(tǒng)、TMS系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、MES系統(tǒng)、倉儲管理系統(tǒng)WMS、倉儲控制系統(tǒng)WCS，以及IGT系統(tǒng)（集成圖像處理工具）等各個系統(tǒng)無縫銜接，覆蓋了從銷售前端的設(shè)計畫圖、報價、下單，再到后端生產(chǎn)的計料、排單、開料、包裝、庫存等完整覆蓋整個銷售生產(chǎn)流程。

值得一提的是，司米櫥柜工廠所有的物料及產(chǎn)品進行了數(shù)據(jù)代碼管控。從原材料開始記錄信息，方便對板材進行管理；對每一件板材編碼后，機器能夠快速調(diào)?。簧踔潦嵌ㄖ品矫娉霈F(xiàn)的錯誤和問題可以及時“追根究底”。

三、智能物流系統(tǒng)建設(shè)

莊宏金告訴記者，司米櫥柜工廠智能物流規(guī)劃建設(shè)過程中主要考慮的是物流段之間的有效銜接。如果只是單獨做好了原材料物流、生產(chǎn)物流、成品物流的規(guī)劃與設(shè)計，而沒將其有機的結(jié)合起來，實現(xiàn)有效的銜接，那么整廠的物流系統(tǒng)也將成為游兵散勇，各自為政，也不能為企業(yè)帶來最大化的實力提升。

司米櫥柜工廠的智能物流系統(tǒng)建設(shè)不僅體現(xiàn)在原材料管理、成品的存儲、揀選、發(fā)貨等環(huán)節(jié)，還延伸到了生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)。

1. 智能柔性開料系統(tǒng)

半成品緩存與輸送

入庫端：入口+提升機

包裝入庫：RGV小車

智能立體倉庫

智能柔性開料機主要是用于原材料板的開料，可實現(xiàn)板材的批量處理，由原料自動分揀區(qū)和板材智能開料兩部分組成。整個原料分揀區(qū)共有151個托盤組成，每個托盤位可存放111塊18mm的板件，每次存放可實現(xiàn)約16.7萬件裝飾貼面板，而且通過不同托盤的存放可快速實現(xiàn)不同花色、規(guī)格的板件進行分揀。

2. 智能分揀、拼單系統(tǒng)

司米櫥柜工廠的智能分揀系統(tǒng)高7米，長68米，為快速密集式分揀系統(tǒng)，可儲存230個托盤，所有包裹在這里進行訂單的分揀，分揀效率為600單/天。司米櫥柜工廠智能分揀、拼單系統(tǒng)、通過WMS、入分揀系統(tǒng)、出分揀系統(tǒng)、整單出系統(tǒng)，人工佩戴手持終端快速準確的完成分揀，極大的提升分揀能力、節(jié)省成本，解決生產(chǎn)中批次量產(chǎn)按訂單分揀問題。

3. 智能立體倉庫

司米櫥柜工廠的智能成品立體庫長140米，寬40米，高23米。共包含10個巷道，20排貨架，貨架高度18.1米，可容納約12000個托盤。有別于國內(nèi)其他工廠不同，司米的智能立體倉是把貨物的倉儲與發(fā)貨的流程完美相結(jié)合。在產(chǎn)品經(jīng)過包裝后，會通過動力輥筒機、鏈式輸送機、提升機、RGV等物流輸送設(shè)備統(tǒng)一準備進入立體倉庫，系統(tǒng)在對產(chǎn)品掃描條碼后就會通過堆垛機把產(chǎn)品放置相對應(yīng)的貨位。當(dāng)產(chǎn)品需要出貨時，系統(tǒng)只需要把訂單的信息進行輸入，系統(tǒng)就會把該訂單相對應(yīng)的貨物進行揀選、出貨。整個過程，托盤轉(zhuǎn)運均在輸送線上完成，節(jié)省了中間轉(zhuǎn)運環(huán)節(jié)。

四、順暢高效的物流作業(yè)

1. 原材料補貨

司米櫥柜工廠所有物料都統(tǒng)一納入了WMS倉儲管理系統(tǒng)進行管理。

WMS倉儲管理系統(tǒng)的物料管理模塊對原材料供應(yīng)商開放，供應(yīng)商可通過系統(tǒng)對物料的使用情況進行實時查看和統(tǒng)計。原材料設(shè)有各自的風(fēng)險庫存提示，當(dāng)原材料低于設(shè)定庫存時，系統(tǒng)將自動提示供應(yīng)商按需補貨。因此，除了戰(zhàn)略采購庫存外，在工廠內(nèi)極少見到大量存放的貨物。

司米櫥柜工廠共設(shè)有 2個外購件入口，均采用集中供貨。入庫時，物料自動掃描信息錄入系統(tǒng)。物料入庫完成后該2個入庫口還可作為發(fā)貨口使用。

發(fā)貨臺：升降機+伸縮皮帶機

廣州增城司米櫥柜工廠

2. 原材料存儲與轉(zhuǎn)運

門板類的原材料通過智能立體倉庫進行儲存，通過三軸機械手進行原材料板件的儲存與運轉(zhuǎn)。

3. 標簽打印

每開料完成一塊板件就會打印對應(yīng)的板件標簽，標簽相當(dāng)于板件的“身份證”，包含其訂單類別、加工尺寸、生產(chǎn)工藝、包裝尺寸、分揀流程等所特有的定制屬性及特有信息。任何板件都可以通過條碼溯源。

板件出來，出料口的員工需要對板件進行抽檢，若合格，則板件進行流通運轉(zhuǎn)；若不合格的話，則進行停機調(diào)試，直至測試合格，才進行生產(chǎn)。與定制件不同的是，通用件以批量的形式進行生產(chǎn)，每批板件都會有其對應(yīng)的工序跟蹤單。

4. 半成品運轉(zhuǎn)及緩存

在生產(chǎn)流程中，不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間都設(shè)有無動力輥筒或電動輥筒輸送線，這些輸送線不僅可以替代人工進行運轉(zhuǎn)控制人工成本，同時也可以作為不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的緩存區(qū)。

5. 包裝及預(yù)分揀

每垛板件進入包裝設(shè)備前，經(jīng)掃描板件對應(yīng)的條碼，與入料口的條碼，進行綁定與信息的提取。經(jīng)過打包機，到達堆垛工序，通過手持式可移動掃描設(shè)備，對柜體包的外包裝標簽進行掃描，通過目視化亮燈顯示，將柜體包放置到亮綠燈對應(yīng)的托盤上，直到紅燈亮起，完成包裹預(yù)分揀動作。

6. 智能分揀、拼單

當(dāng)一個生產(chǎn)批次完成后，系統(tǒng)將按訂單依次從暫存位取下，通過條碼識別，由輸送系統(tǒng)分配到對應(yīng)拼單口進行碼垛、組盤，完成分揀、拼單的工作。

完成組盤的訂單托盤，在通過全方位外形檢測和精確稱重檢測合格后方可通過提升機及自動輸送線進入智能倉庫。

7. 智能存儲

智能立體倉整體通過系統(tǒng)的操作實行自動化運轉(zhuǎn)，按客戶需要的訂單發(fā)貨日期，直接調(diào)取所需發(fā)運貨物對應(yīng)的托盤，進行訂單裝車發(fā)運。

8. 出庫發(fā)運

發(fā)貨口可滿足10臺車同時進行發(fā)運，發(fā)運效率可達2800包/小時。WMS系統(tǒng)接收到發(fā)貨任務(wù)后，包裝好的產(chǎn)品在系統(tǒng)的調(diào)度下，通過巷道堆垛機、提升機、托盤輸送機等物流配套設(shè)備，將訂單托盤按不同訂單運送到指定發(fā)貨口。發(fā)貨時，系統(tǒng)會掃描每個包裹的條碼，以復(fù)核訂單包裹是否缺失，如無缺失方可發(fā)運，如有缺失，系統(tǒng)會第一時間將缺失包裹的板件信息反饋給生產(chǎn)制造系統(tǒng)進行改補。

核實無誤的貨品經(jīng)皮帶伸縮機自動運送到車廂內(nèi)部，經(jīng)人工完成車內(nèi)碼垛作業(yè)，完成發(fā)運。

五、智能制造未來發(fā)展

談及智能制造與智慧物流方面接下來的探索方向，莊宏金表示，面對定制家具行業(yè)的不斷升級，定制家具企業(yè)正在想盡一切辦法提高生產(chǎn)效率、加快產(chǎn)品升級，以適應(yīng)持續(xù)增加的產(chǎn)業(yè)升級壓力、日益加劇的市場競爭和逐漸轉(zhuǎn)變的消費者思維。寧基智能作為定制家具行業(yè)專業(yè)物流一體化解決方案提供商，正在助力索菲亞家居在工業(yè)4.0的道路上不斷實現(xiàn)突破、穩(wěn)步實施與推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型，并將不遺余力地為家具行業(yè)的智能制造配套打造高效、適用的智慧物流體系，提升生產(chǎn)效率，降低物流成本。